近日，我校农学院教授徐秋涛、张积森团队在国际期刊Trends in Biochemical Sciences（Cell Press旗下生物化学与分子生物学领域期刊）发表题为“Stimulus-responsive nuclear moonlighting of plant metabolic enzymes rewires chromatin”的综述文章。农学院硕士研究生肖贵毓为第一作者，徐秋涛与张积森为共同通讯作者，广西大学为该论文第一完成单位。

该研究系统总结了植物代谢酶核转位现象的最新进展，创新性地提出了代谢酶通过三种非互斥模式连接代谢与染色质调控的概念框架，为深入理解植物代谢与表观遗传修饰的相互调控关系提供了重要理论支撑。

研究发现，植物激素乙烯、光照变化、高温胁迫及氧化胁迫等信号，可分别诱导丙酮酸脱氢酶复合体（PDC）、丙酮酸激酶（PK）、α-酮戊二酸脱氢酶（KGDH）及甘油醛-3-磷酸脱氢酶（GAPDH）等多种核心代谢酶发生精准的核质转运。在此基础上，研究团队提炼出代谢酶调控染色质的三种功能模型。代谢物供应模型，即核内酶为染色质修饰提供关键底物，如ACLA2与PDC在核内产生乙酰辅酶A等。酶—染色质修饰因子互作模型，即代谢酶直接与组蛋白修饰酶形成功能性复合物，如KGDH与JmjC去甲基化酶互作、MBP-1与SRT1协同调控。直接染色质修饰调控模型，即代谢酶自身演化为非经典的组蛋白修饰酶，直接催化组蛋白化学修饰，如PK1和PK6-8直接磷酸化组蛋白H3T11。这些发现表明，核定位代谢酶已从被动的底物供应者跃升为主动的“兼职染色质调控因子”。

文章进一步指出，从哺乳动物到植物，利用代谢酶作为核内表观遗传调控因子的策略在进化上高度保守，形成了一条贯穿“代谢—染色质”的信息桥梁。同时，该领域仍面临多重挑战，如部分酶的刺激响应性核转位尚缺乏严格的内源验证，核内直接功能与代谢重编程的间接效应难以精准区分，植物中潜在的核内代谢酶全谱及靶基因位点特异性调控机制仍是亟待解决的关键科学问题。

据悉，该研究获得广西杰出青年科学基金、广西科技重大专项、国家自然科学基金等项目资助。